Microcontrolador · IoT · WiFi
📌 Sin versionar
ESP32 — Microcontrolador de campo¶
Los dispositivos que conectan el mundo físico con SmallCountry. Los ESP32 leen sensores (humedad, temperatura, peso de colmenas) y controlan actuadores (riego, válvulas). Son la Capa 1 de la arquitectura.
Como usuario¶
No se interactúa con ellos directamente. Están repartidos por la finca y el hogar, funcionando de forma autónoma. Si falla la comunicación con el servidor, cada ESP32 mantiene su último estado y sigue operando con lógica local de supervivencia.
Integración con otros servicios de SmallCountry¶
| Servicio | Relación |
|---|---|
| Mosquitto | Publican y se suscriben a topics MQTT (protocolo de mensajería ligera para IoT) |
| Node-RED | Procesa los datos y envía comandos |
| Shelly | Actuadores complementarios para cargas de mayor potencia |
| Grafana | Los datos de los sensores se visualizan en dashboards |
Para el administrador (diseño previsto)
Comunicación por WiFi en la red IoT (vmbr3). Firmware versionado en Forgejo y desplegado vía OTA (PlatformIO). Cada ESP32 tiene watchdog hardware y lógica de supervivencia en modo isla: si pierde MQTT, opera con umbrales preprogramados. Healthcheck: verificar últimos mensajes MQTT en Node-RED.
Para el arquitecto (diseño previsto)
Relaciones con otros servicios¶
flowchart LR
ESP32[ESP32 microcontroladores] -->|Publica sensores| Mosquitto[Mosquitto MQTT LXC 170]
Mosquitto[Mosquitto MQTT LXC 170] -->|Suscribe comandos| ESP32[ESP32 microcontroladores]
Mosquitto[Mosquitto MQTT LXC 170] -->|Envía datos| NodeRED[Node-RED LXC 161]
NodeRED[Node-RED LXC 161] -->|Procesa y envía comandos| Mosquitto[Mosquitto MQTT LXC 170]
NodeRED[Node-RED LXC 161] -->|Controla actuadores| Shelly[Shelly actuadores]
Mosquitto[Mosquitto MQTT LXC 170] -->|Alimenta dashboards| Grafana[Grafana LXC 171]Firmware estándar: PlatformIO + esp-ota-cicd. Código versionado en Forgejo. OTA (actualización de firmware por WiFi) unificado para todos los dispositivos. Lógica de supervivencia: si MQTT perdido > N segundos, usar últimos valores válidos o valores por defecto seguros.
Secciones relacionadas¶
🧩 Módulos y sensores por proyecto¶
🐔 Gallinero — 5 ESP32¶
| Cantidad | Módulo / Sensor | Protocolo | Ubicación | Función |
|---|---|---|---|---|
| ×15 | RDM6300 / PN532 | UART / SPI | Puertas entrada, ponederos, paso pastoreo | Lector RFID 125 kHz / 13.56 MHz para anillas en pata de gallina |
| ×15 | Bobina de cobre | — | Marcos de puerta y ponederos | Antena RFID: detecta paso de gallina por el umbral (rango 5-10 cm) |
| ×15 | HX711 + celda de carga | GPIO | Nidales del ponedero | Detección de huevo puesto (>50 g) en cada nidal |
| ×5 | DHT22 | 1-Wire | Interior gallinero | Temperatura y humedad para bienestar animal |
| ×5 | Electrovalla perimetral | — | Pastoreo | Protección contra depredadores. Alerta vía ntfy si cae tensión |
| — | Anillas RFID | Pasiva 125 kHz / 13.56 MHz | Pata de cada gallina (<2 g) | Identificación individual: ID único por ejemplar |
🐝 Corral del Viento — Colmenas instrumentadas¶
| Cantidad | Módulo / Sensor | Protocolo | Ubicación | Función |
|---|---|---|---|---|
| ×N | HX711 + célula de carga Bosche H30A | GPIO | Base de colmena | Peso en tiempo real (detección de flujo de néctar, enjambrazón, reservas) |
| ×N | DHT22 | 1-Wire | Interior colmena | Temperatura y humedad de la cámara de cría |
| ×N | LoRa RFM95 | SPI | Colmenas sin WiFi | Transmisión de datos a 2-5 km → gateway LoRa → MQTT |
| ×1 | Gateway LoRa (ESP32 + RFM95) | SPI + Serial | Casa Corazón | Concentrador: recibe datos LoRa de colmenas Z1/Z2/Z6 y publica en MQTT |
🌾 Agricultura Regenerativa — Suelo y biodiversidad¶
| Cantidad | Módulo / Sensor | Protocolo | Ubicación | Función |
|---|---|---|---|---|
| ×N | Sensor capacitivo ×3 | ADC | Bancales clave (5, 15, 30 cm prof.) | Humedad del suelo a tres profundidades |
| ×N | DS18B20 ×3 | 1-Wire | Bancales clave | Temperatura del suelo a tres profundidades |
| ×N | DHT22 | 1-Wire | Casa Corazón + puntos cultivo | Temperatura y humedad ambiental cada 5 min |
| ×N | ESP32-CAM + PIR HC-SR501 | WiFi | Refugios de poda, riberas | Detección de fauna por movimiento → ráfaga 3 fotos → HTTP POST → MegaDetector |
| ×N | ESP32-CAM (interior) | WiFi | Cajas nido | Ocupación, puesta, pollos (1 foto/día) |
| ×N | ESP32-CAM (macro) | WiFi | Hoteles de insectos | Ocupación de tubos, identificación de especies |
| ×1 | INMP441 | I2S | Z1 (Cinco Fuentes, ~810 m) | Micrófono MEMS 20Hz-20kHz para bioacústica BirdNET |
| ×N | Shelly | WiFi | Electroválvulas de riego | Actuadores: abren/cierran riego por goteo según datos de humedad |
🌦️ Proyecto Clima — 8 estaciones + 9 cámaras¶
Sensores base (todas las estaciones Z1-Z6, G1, G2):
| Módulo / Sensor | Protocolo | Función |
|---|---|---|
| BME280 | I2C | Presión atmosférica, temperatura, humedad |
| DS18B20 ×3 | 1-Wire | Temperatura del suelo a 5, 15 y 30 cm |
| Sensor capacitivo ×3 | ADC | Humedad del suelo a 5, 15 y 30 cm |
Sensores específicos por zona:
| Zona | Ubicación | Altitud | Uso | Sensores extra | Cámara |
|---|---|---|---|---|---|
| Z1 | Cinco Fuentes | ~810 m | Colmenas | 🎤 INMP441 bioacústica | 📷 PIR fauna |
| Z2 | Casa Margarita | ~790 m | Colmenas | — | 📷 PIR fauna |
| Z3 | Huerto kiwis | ~800 m | Kiwis + frutales + cerezos | 🔥 MLX90614 (CWSI) · mojado foliar | 📷 Verdor + PIR |
| Z4 | Castaños principal | ~830 m | Castaños + pasto (referencia) | 🌧️ Pluviómetro · SHT31 alta precisión | 📷 Verdor + PIR |
| Z5 | Castaños secundario | ~820 m | Castaños (umbría) | — | 📷 Verdor + PIR |
| Z6 | Peña Redonda 🏔️ | ~760 m | Finca externa 1 ha | 🌧️ Pluviómetro propio | 📷 PIR fauna |
| G1 | Gallinero 1 🐔 | ~790 m | Aves · huevos | 🌡️ DHT22 int+ext · MQ-135 (NH₃) · 💡 BH1750 (luz) | 📷 Bienestar |
| G2 | Gallinero 2 🐔 | ~795 m | Aves · huevos | 🌡️ DHT22 int+ext · MQ-135 (NH₃) · 💡 BH1750 (luz) | 📷 Bienestar |
🏠 Chapinería — Casa¶
| Cantidad | Módulo / Sensor | Protocolo | Función |
|---|---|---|---|
| ×1 | ESP32 + RT/P1P2 | UART | Climatización Daikin Altherma: congela última consigna si cae MQTT |
| ×1 | Shelly 1PM | WiFi | Bomba de achique del sótano: lógica local con sensor de nivel |
🔌 Firmware estándar¶
PlatformIO + Arduino framework
├── WiFi Manager (conexión a red IoT vmbr3)
├── MQTT client (Mosquitto)
├── Watchdog hardware (reinicio en milisegundos si se bloquea)
├── Modo isla: si pierde MQTT > 60s → buffer SPIFFS → sincroniza al reconectar
├── Lógica de supervivencia: umbrales preprogramados para riego/climatización
├── OTA (Over-The-Air): actualización de firmware vía PlatformIO + WiFi
└── Drivers específicos según proyecto:
├── RFID reader (SPI/UART, polling 500ms) → Gallinero
├── HX711 load cell (lectura cada 5s, media móvil) → Gallinero + Colmenas
├── DHT22 (lectura cada 60s) → Gallinero + Agricultura
├── INMP441 I2S (buffer 10min WAV) → Proyecto Clima Z1
├── LoRa RFM95 → Colmenas + Z6 remoto
└── ESP32-CAM OV2640 (programada 1/día o evento PIR) → Agricultura
| Característica | Detalle |
|---|---|
| Build | PlatformIO (VS Code / CLI) |
| Versionado | Forgejo (firmware/esp32-{proyecto}/) |
| Despliegue | OTA vía PlatformIO + Forgejo Actions |
| Red | vmbr3 (IoT finca) — WiFi dedicada, solo MQTT a Mosquitto |
| Debug | Logs vía MQTT (topic/+/log), monitor serie USB |